Kappa 1,0 LPI Bi-Fuel - mały wielki silnik LPG

Głowica

W głowicy znajdują się półkuliste komory spalania, które zapewniają zmniejszenie emisji węglowodorów i poprawę charakterystyki spalania z uwagi na minimalną powierzchnię w stosunku do objętości (kulisty kształt). Zoptymalizowane warunki procesu spalania przyczyniają się do zwiększenia wartości momentu obrotowego w zakresie średnich prędkości obrotowych (1500 - 3000 obr./min.), a zwarta konstrukcja komory spalania ogranicza wymiary głowicy.

W każdej z trzech komór spalania pracują po 4 zawory (2 dolotowe i 2 wylotowe).

fot. gazeo.plRegulator ciśnienia gazowego układu zasilania silnika Kappa 1.0

Zmienne fazy rozrządu

Jak podaje producent silnik Kappa jest pierwszą w tej klasie pojemności jednostką napędową wyposażoną w regulowane fazy rozrządu zaworów dolotowych i wylotowych (Dual-CVVT - Continously Variable Valve Timing). Układ przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliwa i optymalizacji osiągów silnika, poprzez zmniejszenie strat pompowania (zmniejszenie energii potrzebnej do „zassania” mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindrów) i zwiększenie współczynnika napełniania (więcej mieszanki dostaje się do cylindrów).

W układzie rozrządu zastosowano popychacze pokryte specjalną warstwą DLC (Diamond Like Carbon), która pozwala na ograniczenie tarcia pomiędzy krzywką wałka rozrządu a popychaczem.

Aby zmniejszyć bezwładność w układzie rozrządu popychacze mają maksymalnie zmniejszone masy, a sprężyny zamykające zawory otrzymały kształt stożkowy. Dzięki temu masy w układzie rozrządu zostały zmniejszone o około 10%.

Silnik jest wyposażony w układ recyrkulacji spalin. Dzięki temu można zastosować mniejszy katalizator (z mniejszą zawartością metali szlachetnych), co przyczynia się do obniżenia kosztów.

Kolektor dolotowy

W zależności od wersji silnik jest wyposażony w kolektor dolotowy wykonany z tworzywa (silnik zasilany benzyną) lub ze stopów aluminium (silnik Bi-Fuel zasilany benzyną i LPG). Kolektory z tworzywa występują w wersji o stałej lub zmiennej długości. Ten drugi powoduje wzrost mocy o 1,5 kW i momentu obrotowego o 1 Nm.

Kolektor wylotowy

Jest wykonany z żeliwa z zawartością krzemu. Zastosowanie żeliwa w porównaniu z kolektorem ze stali nierdzewnej obniża koszty o 30%. Zawartość krzemu zwiększa odporność kolektora na wysokie temperatury i przyczynia się do zwiększenia trwałości katalizatora.

System start-stop

Silniki Kappa są wyposażone w układy start-stop, które pozwalają na ograniczenie zużycia paliwa o 3%. System działa w oparciu o szereg parametrów (położenie pedału sprzęgła, dźwigni zmiany biegów, prędkość pojazdu, poziom naładowania akumulatora, temperatura zewnętrzna i zużycie energii). Pojazdy wyposażone w system start-stop mają bardziej wydajny rozrusznik oraz akumulator o zwiększonej pojemności.

fot. gazeo.plWtryskiwacze ciekłego gazu w aluminiowym kolektorze dolotowym silnika Kappa 1.0

Specjalny alternator

System Alternator Management System (AMS) kontroluje pracę alternatora w czasie jazdy, odłączając go przy niewielkim zapotrzebowaniu na moc, co według producenta pozwala na ograniczenie zużycia paliwa o kolejne 1,5%.

Wersja Bi-Fuel

Koncern Hyndai-Kia opracował wersję dwupaliwową (gazowo-benzynową) silnika Kappa 1,0 LPI Bi-Fuel. W silniku zastosowano oparty o holenderską technologię układ wtrysku gazu w fazie ciekłej, LPI (Liquid Propane Injection). Zastosowanie tego typu rozwiązania znacznie poprawia sprawność napełniania cylindrów.

W tej wersji silnika zastosowano zawory i gniazda zaworowe wykonane z materiałów o podwyższonej wytrzymałości, uwzględniającej specyfikę spalania paliwa gazowego w silniku. Z tego samego powodu pierwszy pierścień uszczelniający jest pokryty specjalną powłoką PVD (Physical Vapour Deposition), która zapewnia większą odporność na ścieranie w wysokich temperaturach panujących w komorach spalania.

W odróżnieniu od wersji benzynowej silnik dostosowany do zasilania LPG ma kolektor dolotowy wykonany ze stopu aluminium.

Podsumowanie

Montowany w Picanto LPG, a ostatnio także w modelu Ray LPG jednolitrowy silnik Kappa to kontrukcja pokazująca, że w koreańskich biurach powstają ciekawe rozwiązania wykorzystujące LPG. Koreańscy producenci traktują to paliwo zupełenie inaczej niż producenci europejscy, promujący rozwiązania bazujące na gazie ziemnym, traktując LPG marginalnie. Z pewnością wynika to z uwarunkowań tamtejszego rynku. Wydaje się, że w realiach naszego kraju powinno być podobnie. Niestety tak nie jest. Przykładem jest Fiat, który początkowo zapowiadał zasilaną LPG wersję, produkowanego w Polsce, silnika TwinAir. Jednak ostatnie wypowiedzi przedstawicieli włoskiego koncernu wskazują na wycofanie się z tego pomysłu.